Систематическое измерение активационных сечений в интервале энергии нейтронов 13,5-14,9 МэВ

• Автор: Чуваев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава Е ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД
1.1. Источник нейтронов и геометрия облучений
1.1.1. Параметры нейтронного генератора НГ
1.1.2. Система фиксации образцов при облучении
1.1.3. Оценка вклада рассеянных нейтронов
1.2. Изготовление и паспортизация образцов
1.3. Измерение наведенной активности
1.3.1. Спектрометр на базе Ое(Еі)-детектора
1.3.2. Спектрометр на основе НРОе-детектора
1.3.3. Первичная обработка спектров
1.4. Поправки на поглощение в образце
1.5. Поправки на суммирование в каскаде
1.6. Мониторирование нейтронного потока
1.6.1. Изменение нейтронного потока в процессе облучения
1.6.2. Определение флюенса с помощью активационных фольг
1.7. Опорные сечения
1.8. Распадные характеристики
1.9. Погрешности измерения сечений
1.10. Основные выводы главы
Глава 2. ОСНОВНОЙ АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СЕЧЕНИЯ АКТИВАЦИИ
2.1. Определение числа ядер мишени
2.2. Определение флюенса нейтронов
2.3. Определение числа ядер, образовавшихся в реакции
2.4. Организация банка экспериментальных данных
2.5. Комплекс программ для определения сечений
2.6. Основные выводы главы

Глава 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЙТРОННОГО ПОЛЯ
3.1. Расчет параметров нейтронного поля
3.1.1. Алгоритм расчета характеристик нейтронного поля
3.1.2. Обсуждение результатов расчета нейтронного поля
3.2. Экспериментальное исследование нейтронного поля
3.2.1. Угловое распределение нейтронов
3.2.2. Вклад рассеянных нейтронов
3.2.3. Сканирующий монитор нейтронного поля
3.3. Основные выводы главы
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ СЕЧЕНИЙ
4.1. Краткая информация об изученных реакциях
4.2. Рисунки с измеренными данными, оценками и результатами других экспериментов
4.3. Обсуждение результатов систематического измерения
сечений
4.4. Измерение изомерных отношений
4.4.1. Определение изомерных отношений из распадной
кривой
4.4.2. Результаты определения изомерных отношений
4.4.3. Измерение изомерного отношения реакции
58№(п, р)58т«Со в широком диапазоне энергии
4.5. Мгновенное гамма-излучение осколков
деления 232Тй, 235И и 238И
4.5.1. Эксперимент
4.5.2. Результаты определения независимых выходов осколков
4.5.3. Определение среднего спина осколков деления
4.6. Основные выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Точное знание сечений реакций, ведущих к активации материалов нейтронами с энергией 13.5 - 14.9 МэВ, то есть лежащей в области спектра нейтронов термоядерных реакторов, очень важно для различных проблем мирного использования атомной энергии, таких как активация конструкционных материалов, образование водорода и гелия в реакторе, размножение трития, задержанный нагрев продуктов реакции, а также проблем защиты персонала, захоронения отходов, трансмутации ядерных материалов, и т.д.. Хотя такие данные измеряются в течение длительного времени многими экспериментаторами, некоторые нерешенные проблемы все еще остаются в этой области.
Во-первых, несмотря на обилие результатов, которые были получены для нейтронных активационных сечений в области энергий около 14 МэВ, оцененные данные по сечениям часто обладают неоправданно большой неопределенностью, которая заметно превышает реально достижимую экспериментальную погрешность, что связано обычно с большим разбросом данных, полученных разными авторами в разные годы. В качестве примера можно привести экспериментальные данные по измерению сечения реакции 65Си(п, р)65№ (Рис.1).
Во-вторых, существуют десятки реакций, для которых измерение было выполнено либо только один раз, либо имеется резкое расхождение между результатами отдельных экспериментов, что требует независимого повторения этих измерений. Среди них можно упомянуть такие реакции, как 92Мо(п, пр)91т]МЬ, Ю6р(1(П) р)Ю6шр]1) Юбсщ 2п)Ю5с<1, и т.д. Типичным примером может служить реакция 206РЬ(п, а)203Б (Рис.2).
Наконец, и сегодня еще имеются реакции, весьма важные для технологии термоядерных реакторов и различных приложений, сечения которых ни разу не были удовлетворительно измерены. Это, например,
92Мо(п, пр)91МЬ, 241Ат(п, 2п)240Ат, 241Ат(п, Зп)239Ат, и т.д. Вследствие отсутствия экспериментальных данных, оценки, взятые из разных библиотек, порой отличаются очень сильно, от 2 до 100 раз, что видно на примере Рис.З.

106mRh 131(2) m 429.4 13.3 (21)
450.8 24.2 (13)
616.1 20.2 (14)
717.2 28.9 (16)
748.5 19.3 (11)
825.0 13.6 (8)
1046.7 30.4 (16)
1127.7 13.7 (9)
1529.4 17.5 (16)
101Pd 8.47(6) h 269.7 6.4 (4)
296.3 19.2 (10)
590.4 12.1 (7)
1289.0 2.28 (14)
106mAg 8.28(2) d 406.2 13.42 (30)
429.6 13.15 (30)
451.0 28.23 (70)
616.2 21.57 (60)
717.3 28.94 (80)
748.4 20.61 (60)
824.7 15.34 (50)
1045.8 29.55 (100)
1128.0 11.75 (50)
1199.4 11.22 (30)
1527.7 16.31 (50)
w8mAg 418(21) у 433.9 90.5 (6)
614.3 89.8 (19)
722.9 90.8 (19)
mAg 3.130(9) h 606.2 3.51 (10)
617.0 42.80 (20)
105Cd 55.5(4) ш 346.9 4.20 (40)
433.2 2.81 (20)
607.2 3.74 (30)
961.8 4.69 (30)
1302.5 3.97 (30)
1388.5 2.70 (20)
1693.3 3.53 (30)
11,mCd 48.54(5) m 150.8 29.1 (3)
245.4 94.0 (5)
n5mCd 44.6(3) d 933.8 2.0 (7)
115gCd 53.46(10) h 336.2 45.9(2)
492.6 8.03 (10)
527.9 27.5 (2)
u3mIn 1.6582(6) h 391.7 64.2 (8)

l,4mIn 49.51(1) d 190.5 15.6 (7)
558.0 4.39 (20)
725.2 4.33 (20)
1300.0 0.19 (3)
115mIn 4.486(4) h 336.2 45.79 (10)
122Sb 2.7238 (2) d 564.2 69.3 (7)
128gsb 9.01(3) m 314.1 61(3)
526.5 45 (2)
743.3 100 (5)
754.0 100 (5)
n9mTe 4.70 (4) d 153.6 66.7 (27)
270.5 28.21 (40)
1212.7 66.7 (27)
ШвТе 16.03 (5) h 644.0 85.5 (5)
699.9 10.14 (51)
121mTe 154 (7) d 212.2 81.4(11)
121gTe 16.78 (35) d 507.6 17.67 (40)
573.1 80.3 (17)
123mrp 119.7 (1) d 159.0 84.0 (4)
125nvp 57.40 (15) d 109.3 0.282 (8)
127gTe 9.35 (7) h 360.3 0.135 (10)
417.9 0.99 (1)
129nvjp 33.6 (1) d 729.6 0.715 (24)
129sTe 69.6 (3) m 459.6 7.36 (24)
487.4 1.354 (47)
135mXe 15.29(5)m 526.5 80.5 (5)
,35gXe 9.14(2) h 249.8 90.5 (5)
608.6 2.38 (5)
137Cs 30.07(3) у 661.6 85.1(1)
,38Cs 33.41 (18) m 462.8 30.75 (61)
1009.8 29.83 (61)
1435.9 76.3 (15)
2218.0 15.18(31)
137mBa 2.552(1) m 661.6 90.11 (6)
140La 1.6781(3) d 328.8 20.3 (3)
487.0 45.5 (6)
815.8 23.28 (20)
1596.2 95.40 (8)
135СЄ 17.7(2) h 518.1 13.6(7)
572.3 10.4(5)
577.1 5.14(24)
783.6 10.6(5)
828.4 5.14(24)